一勻強電場的電場強度E隨時間t變化的影象如圖所示,在該勻強電場中,有一個帶電粒子於t=0時刻由靜止釋放,若帶電...

問題詳情：

一勻強電場的電場強度E隨時間t變化的影象如圖所示,在該勻強電場中,有一個帶電粒子於t=0時刻由靜止釋放,若帶電粒子只受電場力作用,則下列說法中正確的是　(　　)

A.帶電粒子只向一個方向運動

B.0～2s內,電場力所做的功等於零

C.4s末帶電粒子回到原出發點

D.2.5～4s內,速度的改變等於零

【回答】

【解析】選D。由牛頓第二定律可知,帶電粒子在第1s內的加速度a=,為第2s內加速度a=的,因此先加速1s再減速0.5s,速度為零,接下來的1.5s將反向加速,v-t影象如圖所示,

所以選項A錯;0～2s內,帶電粒子的初速度為零,但末速度不為零,由動能定理可知電場力所做的功不為零,選項B錯誤;由v-t影象中圖線與座標軸圍成的圖形的面積為物體的位移,由對稱可以看出,前4s內的位移不為零,所以帶電粒子不會回到原出發點,所以C錯誤;2.5～4s內,v2.5=v4,故Δv=0,選項D正確。

【方法技巧】處理帶電粒子在交變電場中運動的一般方法

(1)對於帶電粒子在交變電場中的直線運動,一般多以加速、減速交替出現的多運動過程的情境出現。

解決的方法:

①根據運動學或動力學認真分析其中一個變化週期內相關物理量的變化規律。

②藉助運動影象進行運動過程分析,找出每一運動過程或每一運動階段中相關物理量間的關係,進行歸納、總結、推理,尋找帶電粒子的運動規律。

(2)對於帶電粒子在交變電場中的曲線運動,解決的方法仍然是應用運動的合成與分解的方法,把曲線運動分解為兩個直線運動,然後分別應用直線運動規律加以解決。

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：選擇題